近年來,多次發(fā)現液化石油氣罐車內壁存在局部坑狀腐蝕現象。最典型的情況,例:某單位一輛液化石油氣汽車罐車。罐車基本情況如下: 罐車設計壓力:1.77MPa;主體材質:16MnR 腐蝕裕量:1mm;充裝重量:5t 制造出廠:1988年 經檢查,發(fā)現罐車內封頭環(huán)縫附近母材存在局部坑狀腐蝕。腐蝕面積為:340mm×250mm,最大坑為15mm×10mm,腐蝕深度平均為1.7mm,最深約2mm. 罐內除局部腐蝕外,還發(fā)現大量氧化皮和均勻腐蝕,其腐蝕區(qū)域已超過直徑為200mm的面積。
經檢查,該罐車出廠文件基本齊全,總圖上注明罐車組裝完畢后,內外表面涂600~800#有機硅高溫油漆。罐車定期檢驗也按規(guī)定進行。這次檢驗未發(fā)現異常情況,基本排除了主體材質劣化、氫腐蝕及應力腐蝕的問題。關于化學成分,金相分析和硬度測定結果如下: 化學成份分析:C:0.21%、Si:0.43%、Mn:1.40%、P:0.022%、S:0.03%. 金相分析:鐵素體+珠光體 硬度測定:HB:142~145 從這類腐蝕與罐體母材表面的冶金質量、制造加工表面粗糙度、罐內介質成份,以及罐車使用情況看其腐蝕類型我們認為是局部氧濃差電化學腐蝕。 在充裝液化石油氣過程中,或多或少帶有H2S、H2O、溶解氧等雜質進入罐車里,成為電解質溶液。與此同時,由于該罐車母材表面存在大量氧化皮,在涂油漆過程中造成有機油漆與母材表面有的部位粘合不好,且罐車底部浸泡在溶液中。在腐蝕部位的地方罐車母材表面形成縫隙?p內是陽極,在電位差推動下發(fā)生Fe?Fe2+2e的溶解反應,由于電池具有大陰極-小陽極的面積比,腐蝕電流較大?p外是陰極,發(fā)生1/2O2+H2O+2e?2OH-反應。隨著腐蝕的進行和腐蝕產物在縫口形成,逐步發(fā)展為閉塞電池。
此時縫內Fe2+便難以擴散、遷移出外,隨著Fe2+、Fe3+的積累,縫內造成正電荷過剩,促使縫外S2-遷入,如此反復進行,形成一個自催化過程,使縫內金屬Fe的溶解加速進行下去也就形成腐蝕坑狀外觀。 這類腐蝕如果不處理,有可能腐蝕向板厚方向發(fā)展,形成深坑。誘發(fā)應力腐蝕裂紋產生。另外大面積局部腐蝕會造成罐體承載面積減少,引起彈性失效。
因此,必須認真對待。 措施是:首先對局部腐蝕部位用手動砂輪機打磨,使坑與周圍母材圓滑過渡,然后作表面磁粉探傷,檢查有無裂紋存在。同時用超聲波測厚儀測量腐蝕部位壁厚。經測定腐蝕最嚴重部位為10.0mm.根據強度計算,該罐車允許最小壁厚為8.74mm,剩余壁厚(包括減去下一次檢驗周期腐蝕裕量2倍)為9.0mm.罐體實測最小壁厚10.0mm,大于9.0mm,滿足強度計算要求?紤]到該罐車使用時間不太長,且腐蝕面積超過《檢規(guī)》要求規(guī)定的范圍。因此采取局部腐蝕部位堆焊處理。在修理過程中為減少焊接殘余應力影響,控制罐體筒體變形,焊前預熱及焊后做熱處理,焊接采用罐體軸向方向為主,罐體環(huán)向為輔方案施焊。焊后經磁粉和硬度測定檢查,都符合有關規(guī)定要求。罐車水壓試驗合格后安全狀況等級定為3級。該罐車第二年開罐檢查,未發(fā)現新的局部坑狀腐蝕缺陷。
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